楊梅 莫尊理
摘要：
基于科學(xué)探究、問(wèn)題解決的信息加工理論、科學(xué)問(wèn)題解決心理機(jī)制、批判性思維等理論，初步建構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究中證據(jù)推理過(guò)程模型。以該模型要素為初始概念對(duì)優(yōu)質(zhì)課例進(jìn)行分析，得出以“原型匹配”為主的“假設(shè)檢驗(yàn)”推理過(guò)程，以及以“重組聯(lián)結(jié)”為主和以“提供模板”為主的“假設(shè)創(chuàng)造”推理過(guò)程模型，體現(xiàn)對(duì)于學(xué)科核心素養(yǎng)落實(shí)與教師能力提升的雙重價(jià)值。
關(guān)鍵詞：
化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究；
證據(jù)推理；
過(guò)程模型；
案例研究
文章編號(hào)：
10056629（2023）05001406
中圖分類號(hào)：
G633.8
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：
B
證據(jù)推理自20世紀(jì)提出就被廣泛應(yīng)用于法律、人工智能、系統(tǒng)工程、管理科學(xué)、醫(yī)療診斷、心理學(xué)、教育學(xué)等領(lǐng)域［1，2］。2018年以來(lái)，化學(xué)教學(xué)中證據(jù)推理的問(wèn)題備受關(guān)注，實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)是重要載體。而有關(guān)證據(jù)推理教學(xué)的研究處于初期，就研究?jī)?nèi)容而言，包括“為培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理思路的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施研究”和“對(duì)證據(jù)推理的內(nèi)涵、類型、模式、影響因素、證據(jù)的類型等方面的理論探析”，取得了較為豐碩的研究成果；
就研究方法而言，整體較為單一，以教學(xué)實(shí)踐案例研究為主，涉及少量理論思辨型研究。相對(duì)而言，關(guān)于實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中證據(jù)推理的教學(xué)模式或證據(jù)推理過(guò)程的程序性知識(shí)的研究亟需加強(qiáng)。
1 問(wèn)題的提出
自20世紀(jì)80年代中期以來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家致力于科學(xué)教育理論的創(chuàng)新和科學(xué)教育教學(xué)的改革，認(rèn)為公民的科學(xué)素養(yǎng)包括科學(xué)的推理過(guò)程和科學(xué)的探究方法［3］，證據(jù)推理是科學(xué)探究的典型活動(dòng)，促進(jìn)對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，將證據(jù)推理作為思維核心［4］。但是，課堂教學(xué)中教師提供的教學(xué)材料所呈現(xiàn)證據(jù)的科學(xué)性、可靠性，以及推理過(guò)程的邏輯性、嚴(yán)密性較為欠缺，導(dǎo)致學(xué)生在尋找事實(shí)證據(jù)、辨析證據(jù)、獲得結(jié)論、習(xí)得科學(xué)探究思維能力和方法、分析物質(zhì)世界等方面存在不足。
過(guò)程模型是由響應(yīng)事件的過(guò)程組成的概念框架，也是動(dòng)態(tài)的內(nèi)在運(yùn)作機(jī)制，影響著學(xué)生對(duì)外在事物進(jìn)行描述、解釋和預(yù)測(cè)的行為與方式。實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中證據(jù)推理過(guò)程模型的研究旨在解決以下問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)探究中證據(jù)推理過(guò)程模型有哪些要素，要素之間有什么樣的關(guān)系？以期為一線教師提供證據(jù)推理過(guò)程的程序性知識(shí)，提示教師以何種方式進(jìn)行證據(jù)推理教學(xué)，同時(shí)也為學(xué)術(shù)同仁開展證據(jù)推理研究提供參考。
2 理論構(gòu)建
實(shí)驗(yàn)探究中的證據(jù)推理指經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)在證據(jù)和結(jié)論之間建立邏輯關(guān)系的過(guò)程，包含兩個(gè)方面：一是根據(jù)證據(jù)經(jīng)過(guò)推理得出科學(xué)的結(jié)論，即“假設(shè)創(chuàng)造”；
二是利用證據(jù)證實(shí)或證偽假設(shè)，即“假設(shè)檢驗(yàn)”［5］。具體指“學(xué)生以科學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，根據(jù)學(xué)習(xí)材料，識(shí)別、轉(zhuǎn)換或推演問(wèn)題情境及已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，形成已知判斷，提出猜想，多方收集證據(jù)，設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)假設(shè)進(jìn)行證明或創(chuàng)造，從而獲取新知、解決問(wèn)題、得出目標(biāo)概念的深度思維過(guò)程”［6］。
首先，科學(xué)探究從本質(zhì)上來(lái)看是運(yùn)用證據(jù)對(duì)科學(xué)及與科學(xué)有關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行解釋、檢驗(yàn)、得出結(jié)論的過(guò)程，問(wèn)題是科學(xué)探究的起點(diǎn)，解釋是科學(xué)探究的核心［7］。實(shí)驗(yàn)探究中的證據(jù)推理即為“始于問(wèn)題，基于證據(jù)的假設(shè)檢驗(yàn)或假設(shè)創(chuàng)造，以及基于推理的結(jié)論”的過(guò)程，“問(wèn)題、證據(jù)、推理、結(jié)論”是反映證據(jù)推理本質(zhì)的核心要素。其次，證據(jù)推理的過(guò)程就是問(wèn)題解決的過(guò)程，化學(xué)問(wèn)題解決的心理機(jī)制包括“問(wèn)題表征、原型匹配、反思結(jié)果、元認(rèn)知監(jiān)控”等［8］。即感知系統(tǒng)接收外在資料，將其傳遞到短時(shí)記憶中。在分析外來(lái)證據(jù)的基礎(chǔ)上，選擇并調(diào)用長(zhǎng)時(shí)記憶中有效的成分，重新組織策略性知識(shí)得到一定的解決方法后通知反應(yīng)系統(tǒng)，反應(yīng)系統(tǒng)做出相應(yīng)的反應(yīng)行為，整個(gè)過(guò)程受元認(rèn)知的監(jiān)控。最后，證據(jù)推理是批判性思維形成的一種途徑［9］，根據(jù)“應(yīng)用、分析、綜合和/或評(píng)估”等不同的思維過(guò)程及批判性思維要素形成批判性思維進(jìn)階。
由此，初步建構(gòu)“化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究中證據(jù)推理的過(guò)程模型”，包括有原型時(shí)所進(jìn)行的“假設(shè)檢驗(yàn)”推理過(guò)程和無(wú)原型或原型匹配不成功時(shí)所進(jìn)行的“假設(shè)創(chuàng)造”推理過(guò)程，形成“實(shí)驗(yàn)探究中證據(jù)推理過(guò)程”的分析工具，如表1所示。
3 案例分析
3.1 研究對(duì)象
課例作為研究對(duì)象，包括“現(xiàn)場(chǎng)”和“事后整理的教學(xué)實(shí)錄”。重點(diǎn)是教學(xué)典型案例，通過(guò)從“名課”中發(fā)掘優(yōu)秀教師的教學(xué)知識(shí)，力圖轉(zhuǎn)化為公共知識(shí)，這是學(xué)科教學(xué)論研究以及教學(xué)理論研究的知識(shí)生長(zhǎng)點(diǎn)［10］。本研究基于三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)選擇研究對(duì)象：（1）包含“性質(zhì)、規(guī)律、結(jié)構(gòu)、分離、檢驗(yàn)、制備”等實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容；
（2）遵循“提出假設(shè)、檢驗(yàn)假設(shè)等實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施”的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程；
（3）有“假設(shè)檢驗(yàn)”或“假設(shè)創(chuàng)造”等思維參與的證據(jù)推理教學(xué)過(guò)程。最終篩選了第十三、十四屆全國(guó)基礎(chǔ)教育化學(xué)新課程實(shí)施成果交流大會(huì)中的9節(jié)課例，這是授課教師在其共同體中經(jīng)過(guò)智慧共享、反復(fù)推敲、大會(huì)篩選之后展示給專家學(xué)者的優(yōu)質(zhì)課例，可以為其他教師提供借鑒和引領(lǐng)作用。
3.2 研究方法
案例研究的本質(zhì)在于展現(xiàn)一個(gè)或一系列決策的過(guò)程，分為單案例研究和多案例研究，研究設(shè)計(jì)包括“研究問(wèn)題、理論假設(shè)、分析單位、連接資料與假設(shè)的邏輯、解釋研究結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)”五個(gè)要素，其中“分析單位”指的是“劃定案例邊界”［11］。本研究基于“理論推演初建模型、案例分析修正模型”的研究思路，采用多案例研究法，基于“科學(xué)探究、問(wèn)題解決教學(xué)、批判性思維理論和科學(xué)問(wèn)題解決的心理機(jī)制”，初步構(gòu)建“化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究中證據(jù)推理的過(guò)程模型”；
再將優(yōu)質(zhì)課例視頻形成轉(zhuǎn)錄文本，利用分析工具所提供的初始概念對(duì)關(guān)鍵教學(xué)行為進(jìn)行人工編碼，進(jìn)一步修正模型，形成“化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究中證據(jù)推理的過(guò)程模型”。
3.3 三級(jí)編碼
3.3.1 開放式編碼
對(duì)優(yōu)質(zhì)課例進(jìn)行收集、整理，并轉(zhuǎn)換成文字資料。對(duì)每一個(gè)關(guān)鍵教學(xué)行為與初始概念、原始資料進(jìn)行不斷的對(duì)比與分析，對(duì)其進(jìn)行概念化和范疇化，得到24個(gè)初始概念（表示為Pxn、 Exn、 Rxn、 Cxn）和13個(gè)范疇（表示為Px、 Ex、 Rx、 Cx），其中x和n都用1、 2、 3……表示，具體見表2。
3.3.2 主軸式編碼
通過(guò)解釋范疇內(nèi)涵，建立各個(gè)范疇間邏輯關(guān)系，將范疇歸類形成主范疇［12］，得到“問(wèn)題、證據(jù)、推理、結(jié)論”4個(gè)主范疇（表示為P、 E、 R、 C），并對(duì)范疇內(nèi)涵予以解釋。以“基于微粒觀的離子反應(yīng)多元探究”為例，編碼如表2所示。
3.3.3 選擇式編碼
通過(guò)課例發(fā)現(xiàn)，“問(wèn)題、證據(jù)、推理、結(jié)論”將實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中證據(jù)推理的過(guò)程完整地聯(lián)系起來(lái)，證據(jù)的選擇應(yīng)符合問(wèn)題要求，是問(wèn)題相關(guān)的證據(jù)，問(wèn)題是尋找證據(jù)的條件；
找到證據(jù)之后需要進(jìn)一步推理，才能得到更科學(xué)的結(jié)論；
推理后得到新的問(wèn)題，推理的結(jié)果即為假設(shè)；
得出結(jié)論后進(jìn)一步形成假設(shè)，進(jìn)行推理，或得出結(jié)論后，提出新的問(wèn)題，層層深入；
強(qiáng)化后的原型可作為新的證據(jù)，用于新一輪的推理過(guò)程。
在課例選擇過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行課例編碼，通過(guò)對(duì)9節(jié)課例范疇及其路徑的匯總發(fā)現(xiàn)，共出現(xiàn)“2種范式、3種過(guò)程、7種變式”，每條路徑至少有兩次及兩次以上的案例支持，因此，證據(jù)推理過(guò)程模型在高中化學(xué)教學(xué)中具有一定普遍性和推廣性。
4 過(guò)程模型
4.1 實(shí)驗(yàn)探究中證據(jù)推理的過(guò)程模型
化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究中證據(jù)推理過(guò)程模型包括“2種范式、3種過(guò)程”：
（1） “假設(shè)檢驗(yàn)”的證據(jù)推理范式，類似于皮亞杰的同化，屬于學(xué)生利用已有圖示把新的刺激納入到已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中去的認(rèn)知過(guò)程。整合圖示即“PM過(guò)程”（核心為“原型匹配”，命名為PM過(guò)程），學(xué)生基于問(wèn)題情境，識(shí)別“字里行間的事實(shí)、假設(shè)、觀點(diǎn)、結(jié)論”等證據(jù)資料，傳到短時(shí)記憶；
成功調(diào)用長(zhǎng)時(shí)記憶中有效的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，將已知信息進(jìn)行分類比較，找出原型與問(wèn)題的相同點(diǎn)或相似點(diǎn)，并做出解釋，原型匹配成功即形成假設(shè)，進(jìn)一步檢驗(yàn)假設(shè)、得出結(jié)論、作出決策、強(qiáng)化原型。
（2） “假設(shè)創(chuàng)造”的證據(jù)推理范式，類似于皮亞杰的順應(yīng)，學(xué)生改變已有圖示或形成新圖示來(lái)適應(yīng)新刺激的認(rèn)知過(guò)程。改變已有圖示即“RC過(guò)程”（核心為“重組聯(lián)結(jié)”，命名為RC過(guò)程），在接收問(wèn)題信息、表征問(wèn)題之后，若原型匹配不成功或無(wú)現(xiàn)成原型時(shí)，學(xué)習(xí)者需要組織已有知識(shí)，改造相近原型，產(chǎn)生新聯(lián)結(jié)；
進(jìn)一步分析綜合，提出猜想，或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，實(shí)施方案、理論推演，創(chuàng)造新知識(shí)，得出結(jié)論；
再通過(guò)信息的多方收集、評(píng)估，作出決定，采取行動(dòng)；
最后通過(guò)反思證據(jù)推理、實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，整合知識(shí)結(jié)構(gòu)，加入長(zhǎng)時(shí)記憶，強(qiáng)化原型。
形成新圖式即“PT過(guò)程”（核心為“提供模板”，命名為PT路徑），在接收問(wèn)題信息、表征問(wèn)題之后，若無(wú)現(xiàn)成原型或原型匹配不成功時(shí)，教師提供模板，學(xué)生根據(jù)提供的學(xué)習(xí)支架作為新圖式，進(jìn)一步形成假設(shè)或創(chuàng)造知識(shí)，得出結(jié)論。具體如圖1所示。
4.2 實(shí)驗(yàn)探究中證據(jù)推理的路徑
4.2.1 “假設(shè)檢驗(yàn)”的證據(jù)推理范式
“假設(shè)檢驗(yàn)”的推理是學(xué)生已有原型與教師所提供的信息匹配成功時(shí)發(fā)生的證據(jù)推理過(guò)程。以“基于微粒觀的離子反應(yīng)多元探究”課例為例：
提出問(wèn)題：AgNO3和NaBr能否發(fā)生反應(yīng)？
表征問(wèn)題：學(xué)生接受教師所提供的有關(guān)“AgCl和AgBr物理性質(zhì)”的有效信息，識(shí)別出“AgCl為白色固體，溶解度為1.9×10-3g；
AgBr為淡黃色固體，溶解度為1.9×10-5g”的事實(shí)，以及隱含“AgNO3和NaBr能發(fā)生反應(yīng)；
AgNO3和NaBr不能發(fā)生反應(yīng)”的假設(shè)，將其傳到短時(shí)記憶。
調(diào)用原型：調(diào)用“AgCl是沉淀；
溶解度越小越容易沉淀；
有沉淀生成的復(fù)分解反應(yīng)能夠發(fā)生”等原型。
匹配原型：通過(guò)“溴化銀的溶解度小于氯化銀，AgCl是沉淀，所以溴化銀也是沉淀”等進(jìn)行有效的信息與原型的匹配。
形成假設(shè)：形成“AgNO3+NaBrAgBr↓+NaNO3”的假設(shè)。
檢驗(yàn)假設(shè)：基于“在試管中先后加入NaBr和AgNO3，生成淡黃色沉淀”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
得出結(jié)論：推出“AgNO3和NaBr反應(yīng)生成AgBr沉淀和NaNO3”的結(jié)論。
統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，“假設(shè)檢驗(yàn)”推理范式中最普遍的推理過(guò)程是“問(wèn)題情境表征問(wèn)題調(diào)用原型匹配原型形成假設(shè)檢驗(yàn)假設(shè)得出結(jié)論”（即PM路徑），該路徑在9個(gè)課例中出現(xiàn)18次，通過(guò)要素的增減形成4種變式，分別為：變式1.問(wèn)題情境表征問(wèn)題調(diào)用原型匹配原型形成假設(shè)檢驗(yàn)假設(shè)得出結(jié)論強(qiáng)化原型；
變式2.問(wèn)題情境表征問(wèn)題調(diào)用原型匹配原型形成假設(shè)檢驗(yàn)假設(shè)問(wèn)題情境；
變式3.問(wèn)題情境表征問(wèn)題調(diào)用原型匹配原型形成假設(shè)檢驗(yàn)假設(shè)形成假設(shè)檢驗(yàn)假設(shè)得出結(jié)論；
變式4.問(wèn)題情境表征問(wèn)題調(diào)用原型匹配原型得出結(jié)論強(qiáng)化原型。
4.2.2 “假設(shè)創(chuàng)造”的證據(jù)推理范式
“假設(shè)創(chuàng)造”的推理是學(xué)生無(wú)現(xiàn)成原型或已有原型與問(wèn)題信息匹配不成功時(shí)發(fā)生的證據(jù)推理過(guò)程。以“有機(jī)化合物中常見官能團(tuán)的檢驗(yàn)”課例為例：
提出問(wèn)題：阿司匹林（C9H8O4）中是否含有酯基？
表征問(wèn)題：學(xué)生通過(guò)識(shí)別“阿司匹林溶液和稀硫酸能發(fā)生反應(yīng)；
阿司匹林溶液和稀硫酸不能發(fā)生反應(yīng)”的假設(shè)和“某些酚類在中性或pH為4～6弱酸性條件下與FeCl3溶液反應(yīng)生成紫色配位化合物”的事實(shí)，傳到短時(shí)記憶中。
原型匹配不成功：調(diào)用“酯基的相關(guān)性質(zhì)”的原型，但無(wú)法將二者建立聯(lián)系。
重組聯(lián)結(jié)：在教師引導(dǎo)下重新組織“酯基在酸性條件下水解產(chǎn)生醇/酚和羧酸；
酯基在堿性條件下水解產(chǎn)生醇/酚所形成的鹽和鹽；
水解生成的醇或酚能使酸性高錳酸鉀溶液褪色”相關(guān)知識(shí)。
重構(gòu)模板：產(chǎn)生“阿司匹林本身不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，而阿司匹林水解后，加入酸性高錳酸鉀溶液，溶液褪色”的聯(lián)結(jié)。
形成假設(shè)：形成“水解后加入酸性高錳酸鉀溶液，生成的醇或酚使其褪色，說(shuō)明有酯基；
水解后加入酸性高錳酸鉀溶液，生成的醇或酚不能使其褪色，說(shuō)明沒有酯基”的假設(shè)。
創(chuàng)造知識(shí)：通過(guò)“向試管中加入1滴阿司匹林溶液，滴入5滴稀硫酸，加熱至沸騰，熄滅酒精燈。將產(chǎn)物分成兩份，一份加入酸性高錳酸鉀溶液，另一份加入FeCl3溶液”的實(shí)驗(yàn)、“酸性高錳酸鉀溶液褪色、FeCl3溶液產(chǎn)生紫色”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以及“三氯化鐵和酚溶液能顯紫色的pH為4～6”的理論進(jìn)行解釋，得出“阿司匹林中有酚酯和羧基”的結(jié)論。
形成假設(shè)：提出“酯基和羧基位于苯環(huán)鄰位；
羧基在酚酯上”的假設(shè)。
提供模板：通過(guò)提供的“阿司匹林核磁共振氫譜和紅外光譜”模板進(jìn)行波譜分析。
得出結(jié)論：得出“阿司匹林中酯基和羧基位于苯環(huán)的鄰位”的結(jié)論。
重建原型：反思整個(gè)探究過(guò)程，總結(jié)陌生有機(jī)物官能團(tuán)的確定方法，整合知識(shí)結(jié)構(gòu)。
強(qiáng)化原型：基于課后變式練習(xí)強(qiáng)化原型。
統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，“問(wèn)題情境表征問(wèn)題調(diào)用原型重組聯(lián)結(jié)重構(gòu)模板形成假設(shè)創(chuàng)造知識(shí)形成假設(shè)提供模板創(chuàng)造知識(shí)得出結(jié)論重建原型強(qiáng)化原型”路徑是“假設(shè)創(chuàng)造”推理范式中比較普遍的過(guò)程，此路徑又因?yàn)橥评碇黧w思維參與程度的不同分為兩種：RC路徑包含“問(wèn)題情境表征問(wèn)題調(diào)用原型重組聯(lián)結(jié)重構(gòu)模板形成假設(shè)創(chuàng)造知識(shí)得出結(jié)論重建原型強(qiáng)化原型”過(guò)程，該路徑在2個(gè)課例中出現(xiàn)2次，它強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)性，在學(xué)生的已有原型無(wú)法與問(wèn)題情境匹配時(shí)，學(xué)生通過(guò)教師的引導(dǎo)組織已有知識(shí)，自主改造相近原型，進(jìn)一步產(chǎn)生新的聯(lián)結(jié)，設(shè)計(jì)方案。
PT路徑包含“問(wèn)題情境表征問(wèn)題調(diào)用原型提供模板形成假設(shè)創(chuàng)造知識(shí)得出結(jié)論重建原型強(qiáng)化原型”過(guò)程，該路徑在2個(gè)課例中出現(xiàn)2次。通過(guò)要素的增減形成3種變式，分別為：變式1.問(wèn)題情境表征問(wèn)題調(diào)用原型匹配原型形成假設(shè)檢驗(yàn)假設(shè)形成假設(shè)提供模板創(chuàng)造知識(shí)；
變式2.問(wèn)題情境表征問(wèn)題調(diào)用原型匹配原型重組聯(lián)結(jié)重構(gòu)模板形成假設(shè)創(chuàng)造知識(shí)形成假設(shè)創(chuàng)造知識(shí)得出結(jié)論重建原型強(qiáng)化原型”；
變式3.問(wèn)題情境表征問(wèn)題調(diào)用原型匹配原型提供模板創(chuàng)造知識(shí)”。它更強(qiáng)調(diào)教師的支持者角色，在學(xué)生匹配原型不成功，且無(wú)法組織已有知識(shí)改造相近原型時(shí)，教師為學(xué)生提供學(xué)習(xí)支架，包括“事實(shí)類資料、技術(shù)類支持、新原理、新概念、新方法”等，支持學(xué)生提出假設(shè)，解決問(wèn)題。
5 結(jié)語(yǔ)
實(shí)驗(yàn)探究中證據(jù)推理的過(guò)程模型有助于指導(dǎo)教師對(duì)證據(jù)推理知識(shí)的提取和使用，提示教師以何種方式進(jìn)行證據(jù)推理教學(xué)。但是，過(guò)程模型的使用切忌固化，要求教師有更強(qiáng)的應(yīng)變能力。在使用過(guò)程中要避免對(duì)其線性的按部就班，教師需要明確問(wèn)題情境是產(chǎn)生教學(xué)行為的條件，是教學(xué)活動(dòng)開展的基礎(chǔ)，可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)選擇問(wèn)題的開放程度，確定探究的難度；
在“分析問(wèn)題記載或表達(dá)的方式”和“調(diào)取頭腦中有效的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、方法、思路”等過(guò)程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生盡可能做到思維的外顯，提高原型匹配的質(zhì)量，增強(qiáng)推理的邏輯性；
在形成假設(shè)過(guò)程中要基于原型匹配所提供的證據(jù)鏈，并能用實(shí)驗(yàn)或其他手段進(jìn)行驗(yàn)證，或者通過(guò)新模板，自主地將兩個(gè)或兩個(gè)以上的概念或事物按一定方式聯(lián)系起來(lái)，從而學(xué)習(xí)未知的知識(shí)；
在得出結(jié)論之后，還要將頭腦中隱性的、混亂的知識(shí)鞏固為外顯的、觀念的、結(jié)構(gòu)化的知識(shí)，并作為證據(jù)用于新一輪的證據(jù)推理過(guò)程。同時(shí)，教師也要按照學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)狀況、問(wèn)題的難易程度靈活使用過(guò)程要素，合理選擇線性過(guò)程和循環(huán)過(guò)程，落實(shí)學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)。
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